src/org/ibex/nestedvm/UnixRuntime.java

   1 // Copyright 2000-2005 the Contributors, as shown in the revision logs.
   2 // Licensed under the Apache Public Source License 2.0 ("the License").
   3 // You may not use this file except in compliance with the License.
   4
   5 package org.ibex.nestedvm;
   6
   7 import org.ibex.nestedvm.util.*;
   8 // HACK: This is ugly, this stuff needs to be in org.ibex.util or something
   9 import org.ibex.classgen.util.Sort;
  10 import java.io.*;
  11 import java.util.*;
  12 import java.net.*;
  13 import java.lang.reflect.*; // For lazily linked RuntimeCompiler
  14
  15 // FEATURE: vfork
  16
  17 public abstract class UnixRuntime extends Runtime implements Cloneable {
  18     /** The pid of this "process" */
  19     private int pid;
  20     private UnixRuntime parent;
  21     public final int getPid() { return pid; }
  22
  23     private static final GlobalState defaultGS = new GlobalState();
  24     private GlobalState gs;
  25     public void setGlobalState(GlobalState gs) {
  26         if(state != STOPPED) throw new IllegalStateException("can't change GlobalState when running");
  27         if(gs == null) throw new NullPointerException("gs is null");
  28         this.gs = gs;
  29     }
  30
  31     /** proceses' current working directory - absolute path WITHOUT leading slash
  32         "" = root, "bin" = /bin "usr/bin" = /usr/bin */
  33     private String cwd;
  34
  35     /** The runtime that should be run next when in state == EXECED */
  36     private UnixRuntime execedRuntime;
  37
  38     private Object children; // used only for synchronizatin
  39     private Vector activeChildren;
  40     private Vector exitedChildren;
  41
  42     protected UnixRuntime(int pageSize, int totalPages) { this(pageSize,totalPages,false); }
  43     protected UnixRuntime(int pageSize, int totalPages, boolean exec) {
  44         super(pageSize,totalPages,exec);
  45
  46         if(!exec) {
  47             gs = defaultGS;
  48             String userdir = Platform.getProperty("user.dir");
  49             String nvroot = Platform.getProperty("nestedvm.root");
  50             cwd = "";
  51             if(userdir != null && nvroot == null) {
  52                 if(userdir.startsWith("/") && File.separatorChar == '/') {
  53                     cwd = userdir.substring(1);
  54                 } else {
  55                     Vector vec = new Vector();
  56                     File root = HostFS.hostRootDir();
  57                     String s = new File(userdir).getAbsolutePath();
  58                     File d = new File(s);
  59                     System.err.println(s);
  60                     System.err.println(d);
  61                     while(!d.equals(root)) {
  62                         System.err.println("Got " + d.getName());
  63                         vec.addElement(d.getName());
  64                         if((s = d.getParent()) == null) break;
  65                         d = new File(s);
  66                     }
  67                     if(s != null)
  68                         for(int i=vec.size()-1;i>=0;i--) cwd += (String) vec.elementAt(i) + (i==0?"":"/");
  69                 }
  70             }
  71         }
  72     }
  73
  74     private static String posixTZ() {
  75         StringBuffer sb = new StringBuffer();
  76         TimeZone zone = TimeZone.getDefault();
  77         int off = zone.getRawOffset() / 1000;
  78         sb.append(Platform.timeZoneGetDisplayName(zone,false,false));
  79         if(off > 0) sb.append("-");
  80         else off = -off;
  81         sb.append(off/3600); off = off%3600;
  82         if(off > 0) sb.append(":").append(off/60); off=off%60;
  83         if(off > 0) sb.append(":").append(off);
  84         if(zone.useDaylightTime())
  85             sb.append(Platform.timeZoneGetDisplayName(zone,true,false));
  86         return sb.toString();
  87     }
  88
  89     private static boolean envHas(String key,String[] environ) {
  90         for(int i=0;i<environ.length;i++)
  91             if(environ[i]!=null && environ[i].startsWith(key + "=")) return true;
  92         return false;
  93     }
  94
  95     String[] createEnv(String[] extra) {
  96         String[] defaults = new String[6];
  97         int n=0;
  98         if(extra == null) extra = new String[0];
  99         if(!envHas("USER",extra) && Platform.getProperty("user.name") != null)
 100             defaults[n++] = "USER=" + Platform.getProperty("user.name");
 101         if(!envHas("HOME",extra) && Platform.getProperty("user.home") != null)
 102             defaults[n++] = "HOME=" + Platform.getProperty("user.home");
 103         if(!envHas("SHELL",extra)) defaults[n++] = "SHELL=/bin/sh";
 104         if(!envHas("TERM",extra) && !win32Hacks)  defaults[n++] = "TERM=vt100";
 105         if(!envHas("TZ",extra))    defaults[n++] = "TZ=" + posixTZ();
 106         if(!envHas("PATH",extra))  defaults[n++] = "PATH=/usr/local/bin:/usr/bin:/bin:/usr/local/sbin:/usr/sbin:/sbin";
 107         String[] env = new String[extra.length+n];
 108         for(int i=0;i<n;i++) env[i] = defaults[i];
 109         for(int i=0;i<extra.length;i++) env[n++] = extra[i];
 110         return env;
 111     }
 112
 113     private static class ProcessTableFullExn extends RuntimeException { }
 114
 115     void _started() {
 116         UnixRuntime[] tasks = gs.tasks;
 117         synchronized(gs) {
 118             if(pid != 0) {
 119                 UnixRuntime prev = tasks[pid];
 120                 if(prev == null || prev == this || prev.pid != pid || prev.parent != parent)
 121                     throw new Error("should never happen");
 122                 synchronized(parent.children) {
 123                     int i = parent.activeChildren.indexOf(prev);
 124                     if(i == -1) throw new Error("should never happen");
 125                     parent.activeChildren.setElementAt(this,i);
 126                 }
 127             } else {
 128                 int newpid = -1;
 129                 int nextPID = gs.nextPID;
 130                 for(int i=nextPID;i<tasks.length;i++) if(tasks[i] == null) { newpid = i; break; }
 131                 if(newpid == -1) for(int i=1;i<nextPID;i++) if(tasks[i] == null) { newpid = i; break; }
 132                 if(newpid == -1) throw new ProcessTableFullExn();
 133                 pid = newpid;
 134                 gs.nextPID = newpid + 1;
 135             }
 136             tasks[pid] = this;
 137         }
 138     }
 139
 140     int _syscall(int syscall, int a, int b, int c, int d, int e, int f) throws ErrnoException, FaultException {
 141         switch(syscall) {
 142             case SYS_kill: return sys_kill(a,b);
 143             case SYS_fork: return sys_fork();
 144             case SYS_pipe: return sys_pipe(a);
 145             case SYS_dup2: return sys_dup2(a,b);
 146             case SYS_dup: return sys_dup(a);
 147             case SYS_waitpid: return sys_waitpid(a,b,c);
 148             case SYS_stat: return sys_stat(a,b);
 149             case SYS_lstat: return sys_lstat(a,b);
 150             case SYS_mkdir: return sys_mkdir(a,b);
 151             case SYS_getcwd: return sys_getcwd(a,b);
 152             case SYS_chdir: return sys_chdir(a);
 153             case SYS_exec: return sys_exec(a,b,c);
 154             case SYS_getdents: return sys_getdents(a,b,c,d);
 155             case SYS_unlink: return sys_unlink(a);
 156             case SYS_getppid: return sys_getppid();
 157             case SYS_socket: return sys_socket(a,b,c);
 158             case SYS_connect: return sys_connect(a,b,c);
 159             case SYS_resolve_hostname: return sys_resolve_hostname(a,b,c);
 160             case SYS_setsockopt: return sys_setsockopt(a,b,c,d,e);
 161             case SYS_getsockopt: return sys_getsockopt(a,b,c,d,e);
 162             case SYS_bind: return sys_bind(a,b,c);
 163             case SYS_listen: return sys_listen(a,b);
 164             case SYS_accept: return sys_accept(a,b,c);
 165             case SYS_shutdown: return sys_shutdown(a,b);
 166             case SYS_sysctl: return sys_sysctl(a,b,c,d,e,f);
 167             case SYS_sendto: return sys_sendto(a,b,c,d,e,f);
 168             case SYS_recvfrom: return sys_recvfrom(a,b,c,d,e,f);
 169             case SYS_select: return sys_select(a,b,c,d,e);
 170             case SYS_access: return sys_access(a,b);
 171             case SYS_realpath: return sys_realpath(a,b);
 172             case SYS_chown: return sys_chown(a,b,c);
 173             case SYS_lchown: return sys_chown(a,b,c);
 174             case SYS_fchown: return sys_fchown(a,b,c);
 175             case SYS_chmod: return sys_chmod(a,b,c);
 176             case SYS_fchmod: return sys_fchmod(a,b,c);
 177
 178             default: return super._syscall(syscall,a,b,c,d,e,f);
 179         }
 180     }
 181
 182     FD _open(String path, int flags, int mode) throws ErrnoException {
 183         return gs.open(this,normalizePath(path),flags,mode);
 184     }
 185
 186     private int sys_getppid() {
 187         return parent == null ? 1 : parent.pid;
 188     }
 189
 190     private int sys_chown(int fileAddr, int uid, int gid) {
 191         return 0;
 192     }
 193     private int sys_lchown(int fileAddr, int uid, int gid) {
 194         return 0;
 195     }
 196     private int sys_fchown(int fd, int uid, int gid) {
 197         return 0;
 198     }
 199     private int sys_chmod(int fileAddr, int uid, int gid) {
 200         return 0;
 201     }
 202     private int sys_fchmod(int fd, int uid, int gid) {
 203         return 0;
 204     }
 205
 206
 207     private int sys_access(int cstring, int mode) throws ErrnoException, ReadFaultException {
 208         // FEATURE: sys_access
 209         return gs.stat(this,cstring(cstring)) == null ? -ENOENT : 0;
 210     }
 211
 212     private int sys_realpath(int inAddr, int outAddr) throws FaultException {
 213         String s = normalizePath(cstring(inAddr));
 214         byte[] b = getNullTerminatedBytes(s);
 215         if(b.length > PATH_MAX) return -ERANGE;
 216         copyout(b,outAddr,b.length);
 217         return 0;
 218     }
 219
 220     // FEATURE: Signal handling
 221     // check flag only on backwards jumps to basic blocks without compulsatory checks
 222     // (see A Portable Research Framework for the Execution of Java Bytecode - Etienne Gagnon, Chapter 2)
 223
 224     /** The kill syscall.
 225        SIGSTOP, SIGTSTO, SIGTTIN, and SIGTTOUT pause the process.
 226        SIGCONT, SIGCHLD, SIGIO, and SIGWINCH are ignored.
 227        Anything else terminates the process. */
 228     private int sys_kill(int pid, int signal) {
 229         // This will only be called by raise() in newlib to invoke the default handler
 230         // We don't have to worry about actually delivering the signal
 231         if(pid != pid) return -ESRCH;
 232         if(signal < 0 || signal >= 32) return -EINVAL;
 233         switch(signal) {
 234             case 0: return 0;
 235             case 17: // SIGSTOP
 236             case 18: // SIGTSTP
 237             case 21: // SIGTTIN
 238             case 22: // SIGTTOU
 239             case 19: // SIGCONT
 240             case 20: // SIGCHLD
 241             case 23: // SIGIO
 242             case 28: // SIGWINCH
 243                 break;
 244             default:
 245                 exit(128+signal, true);
 246         }
 247         return 0;
 248     }
 249
 250     private int sys_waitpid(int pid, int statusAddr, int options) throws FaultException, ErrnoException {
 251         final int WNOHANG = 1;
 252         if((options & ~(WNOHANG)) != 0) return -EINVAL;
 253         if(pid == 0 || pid < -1) {
 254             if(STDERR_DIAG) System.err.println("WARNING: waitpid called with a pid of " + pid);
 255             return -ECHILD;
 256         }
 257         boolean blocking = (options&WNOHANG)==0;
 258
 259         if(pid !=-1 && (pid <= 0 || pid >= gs.tasks.length)) return -ECHILD;
 260         if(children == null) return blocking ? -ECHILD : 0;
 261
 262         UnixRuntime done = null;
 263
 264         synchronized(children) {
 265             for(;;) {
 266                 if(pid == -1) {
 267                     if(exitedChildren.size() > 0) {
 268                         done = (UnixRuntime)exitedChildren.elementAt(exitedChildren.size() - 1);
 269                         exitedChildren.removeElementAt(exitedChildren.size() - 1);
 270                     }
 271                 } else if(pid > 0) {
 272                     if(pid >= gs.tasks.length) return -ECHILD;
 273                     UnixRuntime t = gs.tasks[pid];
 274                     if(t.parent != this) return -ECHILD;
 275                     if(t.state == EXITED) {
 276                         if(!exitedChildren.removeElement(t)) throw new Error("should never happen");
 277                         done = t;
 278                     }
 279                 } else {
 280                     // process group stuff, EINVAL returned above
 281                         throw new Error("should never happen");
 282                 }
 283                 if(done == null) {
 284                     if(!blocking) return 0;
 285                     try { children.wait(); } catch(InterruptedException e) {}
 286                     //System.err.println("waitpid woke up: " + exitedChildren.size());
 287                 } else {
 288                     gs.tasks[done.pid] = null;
 289                     break;
 290                 }
 291             }
 292         }
 293         if(statusAddr!=0) memWrite(statusAddr,done.exitStatus()<<8);
 294         return done.pid;
 295     }
 296
 297
 298     void _exited() {
 299         if(children != null) synchronized(children) {
 300             for(Enumeration e = exitedChildren.elements(); e.hasMoreElements(); ) {
 301                 UnixRuntime child = (UnixRuntime) e.nextElement();
 302                 gs.tasks[child.pid] = null;
 303             }
 304             exitedChildren.removeAllElements();
 305             for(Enumeration e = activeChildren.elements(); e.hasMoreElements(); ) {
 306                 UnixRuntime child = (UnixRuntime) e.nextElement();
 307                 child.parent = null;
 308             }
 309             activeChildren.removeAllElements();
 310         }
 311
 312         UnixRuntime _parent = parent;
 313         if(_parent == null) {
 314             gs.tasks[pid] = null;
 315         } else {
 316             synchronized(_parent.children) {
 317                 if(parent == null) {
 318                     gs.tasks[pid] = null;
 319                 } else {
 320                     if(!parent.activeChildren.removeElement(this)) throw new Error("should never happen _exited: pid: " + pid);
 321                     parent.exitedChildren.addElement(this);
 322                     parent.children.notify();
 323                 }
 324             }
 325         }
 326     }
 327
 328     protected Object clone() throws CloneNotSupportedException {
 329         UnixRuntime r = (UnixRuntime) super.clone();
 330         r.pid = 0;
 331         r.parent = null;
 332         r.children = null;
 333         r.activeChildren = r.exitedChildren = null;
 334         return r;
 335     }
 336
 337     private int sys_fork() {
 338         final UnixRuntime r;
 339
 340         try {
 341             r = (UnixRuntime) clone();
 342         } catch(Exception e) {
 343             e.printStackTrace();
 344             return -ENOMEM;
 345         }
 346
 347         r.parent = this;
 348
 349         try {
 350             r._started();
 351         } catch(ProcessTableFullExn e) {
 352             return -ENOMEM;
 353         }
 354
 355         //System.err.println("fork " + pid + " -> " + r.pid + " tasks[" + r.pid + "] = " + gd.tasks[r.pid]);
 356         if(children == null) {
 357             children = new Object();
 358             activeChildren = new Vector();
 359             exitedChildren = new Vector();
 360         }
 361         activeChildren.addElement(r);
 362
 363         CPUState state = new CPUState();
 364         getCPUState(state);
 365         state.r[V0] = 0; // return 0 to child
 366         state.pc += 4; // skip over syscall instruction
 367         r.setCPUState(state);
 368         r.state = PAUSED;
 369
 370         new ForkedProcess(r);
 371
 372         return r.pid;
 373     }
 374
 375     public static final class ForkedProcess extends Thread {
 376         private final UnixRuntime initial;
 377         public ForkedProcess(UnixRuntime initial) { this.initial = initial; start(); }
 378         public void run() { UnixRuntime.executeAndExec(initial); }
 379     }
 380
 381     public static int runAndExec(UnixRuntime r, String argv0, String[] rest) { return runAndExec(r,concatArgv(argv0,rest)); }
 382     public static int runAndExec(UnixRuntime r, String[] argv) { r.start(argv); return executeAndExec(r); }
 383
 384     public static int executeAndExec(UnixRuntime r) {
 385         for(;;) {
 386             for(;;) {
 387                 if(r.execute()) break;
 388                 if(STDERR_DIAG) System.err.println("WARNING: Pause requested while executing runAndExec()");
 389             }
 390             if(r.state != EXECED) return r.exitStatus();
 391             r = r.execedRuntime;
 392         }
 393     }
 394
 395     private String[] readStringArray(int addr) throws ReadFaultException {
 396         int count = 0;
 397         for(int p=addr;memRead(p) != 0;p+=4) count++;
 398         String[] a = new String[count];
 399         for(int i=0,p=addr;i<count;i++,p+=4) a[i] = cstring(memRead(p));
 400         return a;
 401     }
 402
 403     private int sys_exec(int cpath, int cargv, int cenvp) throws ErrnoException, FaultException {
 404         return exec(normalizePath(cstring(cpath)),readStringArray(cargv),readStringArray(cenvp));
 405     }
 406
 407     private final static Method runtimeCompilerCompile;
 408     static {
 409         Method m;
 410         try {
 411             m = Class.forName("org.ibex.nestedvm.RuntimeCompiler").getMethod("compile",new Class[]{Seekable.class,String.class});
 412         } catch(NoSuchMethodException e) {
 413             m = null;
 414         } catch(ClassNotFoundException e) {
 415             m = null;
 416         }
 417         runtimeCompilerCompile = m;
 418     }
 419
 420     public Class runtimeCompile(Seekable s) throws IOException {
 421         if(runtimeCompilerCompile == null) {
 422             if(STDERR_DIAG) System.err.println("WARNING: Exec attempted but RuntimeCompiler not found!");
 423             return null;
 424         }
 425
 426         try {
 427             return (Class) runtimeCompilerCompile.invoke(null,new Object[]{s,"unixruntime"});
 428         } catch(IllegalAccessException e) {
 429             e.printStackTrace();
 430             return null;
 431         } catch(InvocationTargetException e) {
 432             Throwable t = e.getTargetException();
 433             if(t instanceof IOException) throw (IOException) t;
 434             if(t instanceof RuntimeException) throw (RuntimeException) t;
 435             if(t instanceof Error) throw (Error) t;
 436             if(STDERR_DIAG) t.printStackTrace();
 437             return null;
 438         }
 439     }
 440
 441     private int exec(String path, String[] argv, String[] envp) throws ErrnoException {
 442         if(argv.length == 0) argv = new String[]{""};
 443         // HACK: Hideous hack to make a standalone busybox possible
 444         if(path.equals("bin/busybox") && getClass().getName().endsWith("BusyBox"))
 445             return execClass(getClass(),argv,envp);
 446
 447         // NOTE: For this little hack to work nestedvm.root MUST be "."
 448         /*try {
 449             System.err.println("Execing normalized path: " + normalizedPath);
 450             if(true) return exec(new Interpreter(normalizedPath),argv,envp);
 451         } catch(IOException e) { throw new Error(e); }*/
 452
 453         FStat fstat = gs.stat(this,path);
 454         if(fstat == null) return -ENOENT;
 455         GlobalState.CacheEnt ent = (GlobalState.CacheEnt) gs.execCache.get(path);
 456         long mtime = fstat.mtime();
 457         long size = fstat.size();
 458         if(ent != null) {
 459             //System.err.println("Found cached entry for " + path);
 460             if(ent.time ==mtime && ent.size == size) {
 461                 if(ent.o instanceof Class)
 462                     return execClass((Class) ent.o,argv,envp);
 463                 if(ent.o instanceof String[])
 464                     return execScript(path,(String[]) ent.o,argv,envp);
 465                 throw new Error("should never happen");
 466             }
 467             //System.err.println("Cache was out of date");
 468             gs.execCache.remove(path);
 469         }
 470
 471         FD fd = gs.open(this,path,RD_ONLY,0);
 472         if(fd == null) throw new ErrnoException(ENOENT);
 473         Seekable s = fd.seekable();
 474         if(s == null) throw new ErrnoException(EACCES);
 475
 476         byte[] buf = new byte[4096];
 477
 478         try {
 479             int n = s.read(buf,0,buf.length);
 480             if(n == -1) throw new ErrnoException(ENOEXEC);
 481
 482             switch(buf[0]) {
 483                 case '\177': // possible ELF
 484                     if(n < 4) s.tryReadFully(buf,n,4-n);
 485                     if(buf[1] != 'E' || buf[2] != 'L' || buf[3] != 'F') return -ENOEXEC;
 486                     s.seek(0);
 487                     Class c = runtimeCompile(s);
 488                     if(c == null) throw new ErrnoException(ENOEXEC);
 489                     gs.execCache.put(path,new GlobalState.CacheEnt(mtime,size,c));
 490                     return execClass(c,argv,envp);
 491                 case '#':
 492                     if(n == 1) {
 493                         int n2 = s.read(buf,1,buf.length-1);
 494                         if(n2 == -1) return -ENOEXEC;
 495                         n += n2;
 496                     }
 497                     if(buf[1] != '!') return -ENOEXEC;
 498                     int p = 2;
 499                     n -= 2;
 500                     OUTER: for(;;) {
 501                         for(int i=p;i<p+n;i++) if(buf[i] == '\n') { p = i; break OUTER; }
 502                             p += n;
 503                         if(p == buf.length) break OUTER;
 504                         n = s.read(buf,p,buf.length-p);
 505                     }
 506                     int arg;
 507                     for(arg=2;arg<p;arg++) if(buf[arg] == ' ') break;
 508                     int cmdEnd = arg;
 509                     while(arg < p && buf[arg] == ' ') arg++;
 510                     String[] command = new String[] {
 511                         new String(buf,2,cmdEnd),
 512                         arg < p ? new String(buf,arg,p-arg) : null
 513                     };
 514                     gs.execCache.put(path,new GlobalState.CacheEnt(mtime,size,command));
 515                     return execScript(path,command,argv,envp);
 516                 default:
 517                     return -ENOEXEC;
 518             }
 519         } catch(IOException e) {
 520             return -EIO;
 521         } finally {
 522             fd.close();
 523         }
 524     }
 525
 526     public int execScript(String path, String[] command, String[] argv, String[] envp) throws ErrnoException {
 527         String[] newArgv = new String[argv.length + command[1] != null ? 2 : 1];
 528         int p = command[0].lastIndexOf('/');
 529         newArgv[0] = p == -1 ? command[0] : command[0].substring(p+1);
 530         p = 1;
 531         if(command[1] != null) newArgv[p++] = command[1];
 532         newArgv[p++] = "/" + path;
 533         for(int i=1;i<argv.length;i++) newArgv[p++] = argv[i];
 534         return exec(command[0],newArgv,envp);
 535     }
 536
 537     public int execClass(Class c,String[] argv, String[] envp) {
 538         try {
 539             UnixRuntime r = (UnixRuntime) c.getDeclaredConstructor(new Class[]{Boolean.TYPE}).newInstance(new Object[]{Boolean.TRUE});
 540             return exec(r,argv,envp);
 541         } catch(Exception e) {
 542             e.printStackTrace();
 543             return -ENOEXEC;
 544         }
 545     }
 546
 547     private int exec(UnixRuntime r, String[] argv, String[] envp) {
 548         //System.err.println("Execing " + r);
 549         for(int i=0;i<OPEN_MAX;i++) if(closeOnExec[i]) closeFD(i);
 550         r.fds = fds;
 551         r.closeOnExec = closeOnExec;
 552         // make sure this doesn't get messed with these since we didn't copy them
 553         fds = null;
 554         closeOnExec = null;
 555
 556         r.gs = gs;
 557         r.sm = sm;
 558         r.cwd = cwd;
 559         r.pid = pid;
 560         r.parent = parent;
 561         r.start(argv,envp);
 562
 563         state = EXECED;
 564         execedRuntime = r;
 565
 566         return 0;
 567     }
 568
 569     static class Pipe {
 570         private final byte[] pipebuf = new byte[PIPE_BUF*4];
 571         private int readPos;
 572         private int writePos;
 573
 574         public final FD reader = new Reader();
 575         public final FD writer = new Writer();
 576
 577         public class Reader extends FD {
 578             protected FStat _fstat() { return new SocketFStat(); }
 579             public int read(byte[] buf, int off, int len) throws ErrnoException {
 580                 if(len == 0) return 0;
 581                 synchronized(Pipe.this) {
 582                     while(writePos != -1 && readPos == writePos) {
 583                         try { Pipe.this.wait(); } catch(InterruptedException e) { /* ignore */ }
 584                     }
 585                     if(writePos == -1) return 0; // eof
 586                     len = Math.min(len,writePos-readPos);
 587                     System.arraycopy(pipebuf,readPos,buf,off,len);
 588                     readPos += len;
 589                     if(readPos == writePos) Pipe.this.notify();
 590                     return len;
 591                 }
 592             }
 593             public int flags() { return O_RDONLY; }
 594             public void _close() { synchronized(Pipe.this) { readPos = -1; Pipe.this.notify(); } }
 595         }
 596
 597         public class Writer extends FD {
 598             protected FStat _fstat() { return new SocketFStat(); }
 599             public int write(byte[] buf, int off, int len) throws ErrnoException {
 600                 if(len == 0) return 0;
 601                 synchronized(Pipe.this) {
 602                     if(readPos == -1) throw new ErrnoException(EPIPE);
 603                     if(pipebuf.length - writePos < Math.min(len,PIPE_BUF)) {
 604                         // not enough space to atomicly write the data
 605                         while(readPos != -1 && readPos != writePos) {
 606                             try { Pipe.this.wait(); } catch(InterruptedException e) { /* ignore */ }
 607                         }
 608                         if(readPos == -1) throw new ErrnoException(EPIPE);
 609                         readPos = writePos = 0;
 610                     }
 611                     len = Math.min(len,pipebuf.length - writePos);
 612                     System.arraycopy(buf,off,pipebuf,writePos,len);
 613                     if(readPos == writePos) Pipe.this.notify();
 614                     writePos += len;
 615                     return len;
 616                 }
 617             }
 618             public int flags() { return O_WRONLY; }
 619             public void _close() { synchronized(Pipe.this) { writePos = -1; Pipe.this.notify(); } }
 620         }
 621     }
 622
 623     private int sys_pipe(int addr) {
 624         Pipe pipe = new Pipe();
 625
 626         int fd1 = addFD(pipe.reader);
 627         if(fd1 < 0) return -ENFILE;
 628         int fd2 = addFD(pipe.writer);
 629         if(fd2 < 0) { closeFD(fd1); return -ENFILE; }
 630
 631         try {
 632             memWrite(addr,fd1);
 633             memWrite(addr+4,fd2);
 634         } catch(FaultException e) {
 635             closeFD(fd1);
 636             closeFD(fd2);
 637             return -EFAULT;
 638         }
 639         return 0;
 640     }
 641
 642     private int sys_dup2(int oldd, int newd) {
 643         if(oldd == newd) return 0;
 644         if(oldd < 0 || oldd >= OPEN_MAX) return -EBADFD;
 645         if(newd < 0 || newd >= OPEN_MAX) return -EBADFD;
 646         if(fds[oldd] == null) return -EBADFD;
 647         if(fds[newd] != null) fds[newd].close();
 648         fds[newd] = fds[oldd].dup();
 649         return 0;
 650     }
 651
 652     private int sys_dup(int oldd) {
 653         if(oldd < 0 || oldd >= OPEN_MAX) return -EBADFD;
 654         if(fds[oldd] == null) return -EBADFD;
 655         FD fd = fds[oldd].dup();
 656         int newd = addFD(fd);
 657         if(newd < 0) { fd.close(); return -ENFILE; }
 658         return newd;
 659     }
 660
 661     private int sys_stat(int cstring, int addr) throws FaultException, ErrnoException {
 662         FStat s = gs.stat(this,normalizePath(cstring(cstring)));
 663         if(s == null) return -ENOENT;
 664         return stat(s,addr);
 665     }
 666
 667     private int sys_lstat(int cstring, int addr) throws FaultException, ErrnoException {
 668         FStat s = gs.lstat(this,normalizePath(cstring(cstring)));
 669         if(s == null) return -ENOENT;
 670         return stat(s,addr);
 671     }
 672
 673     private int sys_mkdir(int cstring, int mode) throws FaultException, ErrnoException {
 674         gs.mkdir(this,normalizePath(cstring(cstring)),mode);
 675         return 0;
 676     }
 677
 678     private int sys_unlink(int cstring) throws FaultException, ErrnoException {
 679         gs.unlink(this,normalizePath(cstring(cstring)));
 680         return 0;
 681     }
 682
 683     private int sys_getcwd(int addr, int size) throws FaultException, ErrnoException {
 684         byte[] b = getBytes(cwd);
 685         if(size == 0) return -EINVAL;
 686         if(size < b.length+2) return -ERANGE;
 687         memset(addr,'/',1);
 688         copyout(b,addr+1,b.length);
 689         memset(addr+b.length+1,0,1);
 690         return addr;
 691     }
 692
 693     private int sys_chdir(int addr) throws ErrnoException, FaultException {
 694         String path = normalizePath(cstring(addr));
 695         FStat st = gs.stat(this,path);
 696         if(st == null) return -ENOENT;
 697         if(st.type() != FStat.S_IFDIR) return -ENOTDIR;
 698         cwd = path;
 699         return 0;
 700     }
 701
 702     private int sys_getdents(int fdn, int addr, int count, int seekptr) throws FaultException, ErrnoException {
 703         count = Math.min(count,MAX_CHUNK);
 704         if(fdn < 0 || fdn >= OPEN_MAX) return -EBADFD;
 705         if(fds[fdn] == null) return -EBADFD;
 706         byte[] buf = byteBuf(count);
 707         int n = fds[fdn].getdents(buf,0,count);
 708         copyout(buf,addr,n);
 709         return n;
 710     }
 711
 712     static class SocketFD extends FD {
 713         public static final int TYPE_STREAM = 0;
 714         public static final int TYPE_DGRAM = 1;
 715         public static final int LISTEN = 2;
 716         public int type() { return flags & 1; }
 717         public boolean listen() { return (flags & 2) != 0; }
 718
 719         int flags;
 720         int options;
 721
 722         Socket s;
 723         ServerSocket ss;
 724         DatagramSocket ds;
 725
 726         InetAddress bindAddr;
 727         int bindPort = -1;
 728         InetAddress connectAddr;
 729         int connectPort = -1;
 730
 731         DatagramPacket dp;
 732         InputStream is;
 733         OutputStream os;
 734
 735         private static final byte[] EMPTY = new byte[0];
 736         public SocketFD(int type) {
 737                 flags = type;
 738                 if(type == TYPE_DGRAM)
 739                         dp = new DatagramPacket(EMPTY,0);
 740         }
 741
 742         public void setOptions() {
 743             try {
 744                 if(s != null && type() == TYPE_STREAM && !listen()) {
 745                     Platform.socketSetKeepAlive(s,(options & SO_KEEPALIVE) != 0);
 746                 }
 747             } catch(SocketException e) {
 748                 if(STDERR_DIAG) e.printStackTrace();
 749             }
 750         }
 751
 752         public void _close() {
 753             try {
 754                if(s != null) s.close();
 755                if(ss != null) ss.close();
 756                if(ds != null) ds.close();
 757             } catch(IOException e) {
 758                 /* ignore */
 759             }
 760         }
 761
 762         public int read(byte[] a, int off, int length) throws ErrnoException {
 763             if(type() == TYPE_DGRAM) return recvfrom(a,off,length,null,null);
 764             if(is == null) throw new ErrnoException(EPIPE);
 765             try {
 766                 int n = is.read(a,off,length);
 767                 return n < 0 ? 0 : n;
 768             } catch(IOException e) {
 769                 throw new ErrnoException(EIO);
 770             }
 771         }
 772
 773         public int recvfrom(byte[] a, int off, int length, InetAddress[] sockAddr, int[] port) throws ErrnoException {
 774                 if(type() == TYPE_STREAM) return read(a,off,length);
 775
 776                 if(off != 0) throw new IllegalArgumentException("off must be 0");
 777                 dp.setData(a);
 778                 dp.setLength(length);
 779                 try {
 780                         if(ds == null) ds = new DatagramSocket();
 781                         ds.receive(dp);
 782                 } catch(IOException e) {
 783                         if(STDERR_DIAG) e.printStackTrace();
 784                         throw new ErrnoException(EIO);
 785                 }
 786                 if(sockAddr != null) {
 787                         sockAddr[0] = dp.getAddress();
 788                         port[0] = dp.getPort();
 789                 }
 790                 return dp.getLength();
 791         }
 792
 793         public int write(byte[] a, int off, int length) throws ErrnoException {
 794             if(type() == TYPE_DGRAM) return  sendto(a,off,length,null,-1);
 795
 796             if(os == null) throw new ErrnoException(EPIPE);
 797             try {
 798                 os.write(a,off,length);
 799                 return length;
 800             } catch(IOException e) {
 801                 throw new ErrnoException(EIO);
 802             }
 803         }
 804
 805         public int sendto(byte[] a, int off, int length, InetAddress destAddr, int destPort) throws ErrnoException {
 806                 if(off != 0) throw new IllegalArgumentException("off must be 0");
 807                 if(type() == TYPE_STREAM) return write(a,off,length);
 808
 809                 if(destAddr == null) {
 810                         destAddr = connectAddr;
 811                         destPort = connectPort;
 812
 813                         if(destAddr == null) throw new ErrnoException(ENOTCONN);
 814                 }
 815
 816                 dp.setAddress(destAddr);
 817                 dp.setPort(destPort);
 818                 dp.setData(a);
 819                 dp.setLength(length);
 820
 821                 try {
 822                         if(ds == null) ds = new DatagramSocket();
 823                         ds.send(dp);
 824                 } catch(IOException e) {
 825                         if(STDERR_DIAG) e.printStackTrace();
 826                         if("Network is unreachable".equals(e.getMessage())) throw new ErrnoException(EHOSTUNREACH);
 827                         throw new ErrnoException(EIO);
 828                 }
 829                 return dp.getLength();
 830         }
 831
 832         public int flags() { return O_RDWR; }
 833         public FStat _fstat() { return new SocketFStat(); }
 834     }
 835
 836     private int sys_socket(int domain, int type, int proto) {
 837         if(domain != AF_INET || (type != SOCK_STREAM && type != SOCK_DGRAM)) return -EPROTONOSUPPORT;
 838         return addFD(new SocketFD(type == SOCK_STREAM ? SocketFD.TYPE_STREAM : SocketFD.TYPE_DGRAM));
 839     }
 840
 841     private SocketFD getSocketFD(int fdn) throws ErrnoException {
 842         if(fdn < 0 || fdn >= OPEN_MAX) throw new ErrnoException(EBADFD);
 843         if(fds[fdn] == null) throw new ErrnoException(EBADFD);
 844         if(!(fds[fdn] instanceof SocketFD)) throw new ErrnoException(ENOTSOCK);
 845
 846         return (SocketFD) fds[fdn];
 847     }
 848
 849     private int sys_connect(int fdn, int addr, int namelen) throws ErrnoException, FaultException {
 850         SocketFD fd = getSocketFD(fdn);
 851
 852         if(fd.type() == SocketFD.TYPE_STREAM && (fd.s != null || fd.ss != null)) return -EISCONN;
 853         int word1 = memRead(addr);
 854         if( ((word1 >>> 16)&0xff) != AF_INET) return -EAFNOSUPPORT;
 855         int port = word1 & 0xffff;
 856         byte[] ip = new byte[4];
 857         copyin(addr+4,ip,4);
 858
 859         InetAddress inetAddr;
 860         try {
 861             inetAddr = Platform.inetAddressFromBytes(ip);
 862         } catch(UnknownHostException e) {
 863             return -EADDRNOTAVAIL;
 864         }
 865
 866         fd.connectAddr = inetAddr;
 867         fd.connectPort = port;
 868
 869         try {
 870             switch(fd.type()) {
 871                 case SocketFD.TYPE_STREAM: {
 872                     Socket s = new Socket(inetAddr,port);
 873                     fd.s = s;
 874                     fd.setOptions();
 875                     fd.is = s.getInputStream();
 876                     fd.os = s.getOutputStream();
 877                     break;
 878                 }
 879                 case SocketFD.TYPE_DGRAM:
 880                     break;
 881                 default:
 882                     throw new Error("should never happen");
 883             }
 884         } catch(IOException e) {
 885             return -ECONNREFUSED;
 886         }
 887
 888         return 0;
 889     }
 890
 891     private int sys_resolve_hostname(int chostname, int addr, int sizeAddr) throws FaultException {
 892         String hostname = cstring(chostname);
 893         int size = memRead(sizeAddr);
 894         InetAddress[] inetAddrs;
 895         try {
 896             inetAddrs = InetAddress.getAllByName(hostname);
 897         } catch(UnknownHostException e) {
 898             return HOST_NOT_FOUND;
 899         }
 900         int count = min(size/4,inetAddrs.length);
 901         for(int i=0;i<count;i++,addr+=4) {
 902             byte[] b = inetAddrs[i].getAddress();
 903             copyout(b,addr,4);
 904         }
 905         memWrite(sizeAddr,count*4);
 906         return 0;
 907     }
 908
 909     private int sys_setsockopt(int fdn, int level, int name, int valaddr, int len) throws ReadFaultException, ErrnoException {
 910         SocketFD fd = getSocketFD(fdn);
 911         switch(level) {
 912             case SOL_SOCKET:
 913                 switch(name) {
 914                     case SO_REUSEADDR:
 915                     case SO_KEEPALIVE: {
 916                         if(len != 4) return -EINVAL;
 917                         int val = memRead(valaddr);
 918                         if(val != 0) fd.options |= name;
 919                         else fd.options &= ~name;
 920                         fd.setOptions();
 921                         return 0;
 922                     }
 923                     default:
 924                         if(STDERR_DIAG) System.err.println("Unknown setsockopt name passed: " + name);
 925                         return -ENOPROTOOPT;
 926                 }
 927             default:
 928                 if(STDERR_DIAG) System.err.println("Unknown setsockopt leve passed: " + level);
 929                 return -ENOPROTOOPT;
 930         }
 931     }
 932
 933     private int sys_getsockopt(int fdn, int level, int name, int valaddr, int lenaddr) throws ErrnoException, FaultException {
 934         SocketFD fd = getSocketFD(fdn);
 935         switch(level) {
 936             case SOL_SOCKET:
 937                 switch(name) {
 938                     case SO_REUSEADDR:
 939                     case SO_KEEPALIVE: {
 940                         int len = memRead(lenaddr);
 941                         if(len < 4) return -EINVAL;
 942                         int val = (fd.options & name) != 0 ? 1 : 0;
 943                         memWrite(valaddr,val);
 944                         memWrite(lenaddr,4);
 945                         return 0;
 946                     }
 947                     default:
 948                         if(STDERR_DIAG) System.err.println("Unknown setsockopt name passed: " + name);
 949                         return -ENOPROTOOPT;
 950                 }
 951             default:
 952                 if(STDERR_DIAG) System.err.println("Unknown setsockopt leve passed: " + level);
 953                 return -ENOPROTOOPT;
 954         }
 955     }
 956
 957     private int sys_bind(int fdn, int addr, int namelen) throws FaultException, ErrnoException {
 958         SocketFD fd = getSocketFD(fdn);
 959
 960         if(fd.type() == SocketFD.TYPE_STREAM && (fd.s != null || fd.ss != null)) return -EISCONN;
 961         int word1 = memRead(addr);
 962         if( ((word1 >>> 16)&0xff) != AF_INET) return -EAFNOSUPPORT;
 963         int port = word1 & 0xffff;
 964         InetAddress inetAddr = null;
 965         if(memRead(addr+4) != 0) {
 966             byte[] ip = new byte[4];
 967             copyin(addr+4,ip,4);
 968
 969             try {
 970                 inetAddr = Platform.inetAddressFromBytes(ip);
 971             } catch(UnknownHostException e) {
 972                 return -EADDRNOTAVAIL;
 973             }
 974         }
 975
 976         switch(fd.type()) {
 977             case SocketFD.TYPE_STREAM: {
 978                 fd.bindAddr = inetAddr;
 979                 fd.bindPort = port;
 980                 return 0;
 981             }
 982             case SocketFD.TYPE_DGRAM: {
 983                 if(fd.ds != null) fd.ds.close();
 984                 try {
 985                     fd.ds = inetAddr != null ? new DatagramSocket(port,inetAddr) : new DatagramSocket(port);
 986                 } catch(IOException e) {
 987                     return -EADDRINUSE;
 988                 }
 989                 return 0;
 990             }
 991             default:
 992                 throw new Error("should never happen");
 993         }
 994     }
 995
 996     private int sys_listen(int fdn, int backlog) throws ErrnoException {
 997         SocketFD fd = getSocketFD(fdn);
 998         if(fd.type() != SocketFD.TYPE_STREAM) return -EOPNOTSUPP;
 999         if(fd.ss != null || fd.s != null) return -EISCONN;
1000         if(fd.bindPort < 0) return -EOPNOTSUPP;
1001
1002         try {
1003             fd.ss = new ServerSocket(fd.bindPort,backlog,fd.bindAddr);
1004             fd.flags |= SocketFD.LISTEN;
1005             return 0;
1006         } catch(IOException e) {
1007             return -EADDRINUSE;
1008         }
1009
1010     }
1011
1012     private int sys_accept(int fdn, int addr, int lenaddr) throws ErrnoException, FaultException {
1013         SocketFD fd = getSocketFD(fdn);
1014         if(fd.type() != SocketFD.TYPE_STREAM) return -EOPNOTSUPP;
1015         if(!fd.listen()) return -EOPNOTSUPP;
1016
1017         int size = memRead(lenaddr);
1018
1019         ServerSocket s = fd.ss;
1020         Socket client;
1021         try {
1022             client = s.accept();
1023         } catch(IOException e) {
1024             return -EIO;
1025         }
1026
1027         if(size >= 8) {
1028             memWrite(addr,(6 << 24) | (AF_INET << 16) | client.getPort());
1029             byte[] b = client.getInetAddress().getAddress();
1030             copyout(b,addr+4,4);
1031             memWrite(lenaddr,8);
1032         }
1033
1034         SocketFD clientFD = new SocketFD(SocketFD.TYPE_STREAM);
1035         clientFD.s = client;
1036         try {
1037             clientFD.is = client.getInputStream();
1038             clientFD.os = client.getOutputStream();
1039         } catch(IOException e) {
1040             return -EIO;
1041         }
1042         int n = addFD(clientFD);
1043         if(n == -1) { clientFD.close(); return -ENFILE; }
1044         return n;
1045     }
1046
1047     private int sys_shutdown(int fdn, int how) throws ErrnoException {
1048         SocketFD fd = getSocketFD(fdn);
1049         if(fd.type() != SocketFD.TYPE_STREAM || fd.listen()) return -EOPNOTSUPP;
1050         if(fd.s == null) return -ENOTCONN;
1051
1052         Socket s = fd.s;
1053
1054         try {
1055             if(how == SHUT_RD || how == SHUT_RDWR) Platform.socketHalfClose(s,false);
1056             if(how == SHUT_WR || how == SHUT_RDWR) Platform.socketHalfClose(s,true);
1057         } catch(IOException e) {
1058             return -EIO;
1059         }
1060
1061         return 0;
1062     }
1063
1064     private int sys_sendto(int fdn, int addr, int count, int flags, int destAddr, int socklen) throws ErrnoException,ReadFaultException {
1065         SocketFD fd = getSocketFD(fdn);
1066         if(flags != 0) throw new ErrnoException(EINVAL);
1067
1068         int word1 = memRead(destAddr);
1069         if( ((word1 >>> 16)&0xff) != AF_INET) return -EAFNOSUPPORT;
1070         int port = word1 & 0xffff;
1071         InetAddress inetAddr;
1072                 byte[] ip = new byte[4];
1073                 copyin(destAddr+4,ip,4);
1074                 try {
1075                         inetAddr = Platform.inetAddressFromBytes(ip);
1076                 } catch(UnknownHostException e) {
1077                         return -EADDRNOTAVAIL;
1078                 }
1079
1080         count = Math.min(count,MAX_CHUNK);
1081         byte[] buf = byteBuf(count);
1082         copyin(addr,buf,count);
1083         try {
1084                 return fd.sendto(buf,0,count,inetAddr,port);
1085         } catch(ErrnoException e) {
1086                 if(e.errno == EPIPE) exit(128+13,true);
1087                 throw e;
1088         }
1089     }
1090
1091     private int sys_recvfrom(int fdn, int addr, int count, int flags, int sourceAddr, int socklenAddr) throws ErrnoException, FaultException {
1092         SocketFD fd = getSocketFD(fdn);
1093         if(flags != 0) throw new ErrnoException(EINVAL);
1094
1095         InetAddress[] inetAddr = sourceAddr == 0 ? null : new InetAddress[1];
1096         int[] port = sourceAddr == 0 ? null : new int[1];
1097
1098         count = Math.min(count,MAX_CHUNK);
1099         byte[] buf = byteBuf(count);
1100         int n = fd.recvfrom(buf,0,count,inetAddr,port);
1101         copyout(buf,addr,n);
1102
1103         if(sourceAddr != 0) {
1104                 memWrite(sourceAddr,(AF_INET << 16) | port[0]);
1105                 byte[] ip = inetAddr[0].getAddress();
1106                 copyout(ip,sourceAddr+4,4);
1107         }
1108
1109         return n;
1110     }
1111
1112     private int sys_select(int n, int readFDs, int writeFDs, int exceptFDs, int timevalAddr) throws ReadFaultException, ErrnoException {
1113         return -ENOSYS;
1114     }
1115
1116     private static String hostName() {
1117         try {
1118             return InetAddress.getLocalHost().getHostName();
1119         } catch(UnknownHostException e) {
1120             return "darkstar";
1121         }
1122     }
1123
1124     private int sys_sysctl(int nameaddr, int namelen, int oldp, int oldlenaddr, int newp, int newlen) throws FaultException {
1125         if(newp != 0) return -EPERM;
1126         if(namelen == 0) return -ENOENT;
1127         if(oldp == 0) return 0;
1128
1129         Object o = null;
1130         switch(memRead(nameaddr)) {
1131             case CTL_KERN:
1132                 if(namelen != 2) break;
1133                 switch(memRead(nameaddr+4)) {
1134                     case KERN_OSTYPE: o = "NestedVM"; break;
1135                     case KERN_HOSTNAME: o = hostName(); break;
1136                     case KERN_OSRELEASE: o = VERSION; break;
1137                     case KERN_VERSION: o = "NestedVM Kernel Version " + VERSION; break;
1138                 }
1139                 break;
1140             case CTL_HW:
1141                 if(namelen != 2) break;
1142                 switch(memRead(nameaddr+4)) {
1143                     case HW_MACHINE: o = "NestedVM Virtual Machine"; break;
1144                 }
1145                 break;
1146         }
1147         if(o == null) return -ENOENT;
1148         int len = memRead(oldlenaddr);
1149         if(o instanceof String) {
1150             byte[] b = getNullTerminatedBytes((String)o);
1151             if(len < b.length) return -ENOMEM;
1152             len = b.length;
1153             copyout(b,oldp,len);
1154             memWrite(oldlenaddr,len);
1155         } else if(o instanceof Integer) {
1156             if(len < 4) return -ENOMEM;
1157             memWrite(oldp,((Integer)o).intValue());
1158         } else {
1159             throw new Error("should never happen");
1160         }
1161         return 0;
1162     }
1163
1164     public static final class GlobalState {
1165         Hashtable execCache = new Hashtable();
1166
1167         final UnixRuntime[] tasks;
1168         int nextPID = 1;
1169
1170         private MP[] mps = new MP[0];
1171         private FS root;
1172
1173         public GlobalState() { this(255); }
1174         public GlobalState(int maxProcs) { this(maxProcs,true); }
1175         public GlobalState(int maxProcs, boolean defaultMounts) {
1176             tasks = new UnixRuntime[maxProcs+1];
1177             if(defaultMounts) {
1178                 addMount("/",new HostFS());
1179                 addMount("/dev",new DevFS());
1180             }
1181         }
1182
1183         static class MP implements Sort.Comparable {
1184             public MP(String path, FS fs) { this.path = path; this.fs = fs; }
1185             public String path;
1186             public FS fs;
1187             public int compareTo(Object o) {
1188                 if(!(o instanceof MP)) return 1;
1189                 return -path.compareTo(((MP)o).path);
1190             }
1191         }
1192
1193         public synchronized FS getMount(String path) {
1194             if(!path.startsWith("/")) throw new IllegalArgumentException("Mount point doesn't start with a /");
1195             if(path.equals("/")) return root;
1196             path  = path.substring(1);
1197             for(int i=0;i<mps.length;i++)
1198                 if(mps[i].path.equals(path)) return mps[i].fs;
1199             return null;
1200         }
1201
1202         public synchronized void addMount(String path, FS fs) {
1203             if(getMount(path) != null) throw new IllegalArgumentException("mount point already exists");
1204             if(!path.startsWith("/")) throw new IllegalArgumentException("Mount point doesn't start with a /");
1205
1206             if(fs.owner != null) fs.owner.removeMount(fs);
1207             fs.owner = this;
1208
1209             if(path.equals("/")) { root = fs; fs.devno = 1; return; }
1210             path = path.substring(1);
1211             int oldLength = mps.length;
1212             MP[] newMPS = new MP[oldLength + 1];
1213             if(oldLength != 0) System.arraycopy(mps,0,newMPS,0,oldLength);
1214             newMPS[oldLength] = new MP(path,fs);
1215             Sort.sort(newMPS);
1216             mps = newMPS;
1217             int highdevno = 0;
1218             for(int i=0;i<mps.length;i++) highdevno = max(highdevno,mps[i].fs.devno);
1219             fs.devno = highdevno + 2;
1220         }
1221
1222         public synchronized void removeMount(FS fs) {
1223             for(int i=0;i<mps.length;i++) if(mps[i].fs == fs) { removeMount(i); return; }
1224             throw new IllegalArgumentException("mount point doesn't exist");
1225         }
1226
1227         public synchronized void removeMount(String path) {
1228             if(!path.startsWith("/")) throw new IllegalArgumentException("Mount point doesn't start with a /");
1229             if(path.equals("/")) {
1230                 removeMount(-1);
1231             } else {
1232                 path = path.substring(1);
1233                 int p;
1234                 for(p=0;p<mps.length;p++) if(mps[p].path.equals(path)) break;
1235                 if(p == mps.length) throw new IllegalArgumentException("mount point doesn't exist");
1236                 removeMount(p);
1237             }
1238         }
1239
1240         private void removeMount(int index) {
1241             if(index == -1) { root.owner = null; root = null; return; }
1242             MP[] newMPS = new MP[mps.length - 1];
1243             System.arraycopy(mps,0,newMPS,0,index);
1244             System.arraycopy(mps,0,newMPS,index,mps.length-index-1);
1245             mps = newMPS;
1246         }
1247
1248         private Object fsop(int op, UnixRuntime r, String normalizedPath, int arg1, int arg2) throws ErrnoException {
1249             int pl = normalizedPath.length();
1250             if(pl != 0) {
1251                 MP[] list;
1252                 synchronized(this) { list = mps; }
1253                 for(int i=0;i<list.length;i++) {
1254                     MP mp = list[i];
1255                     int mpl = mp.path.length();
1256                     if(normalizedPath.startsWith(mp.path) && (pl == mpl || normalizedPath.charAt(mpl) == '/'))
1257                         return mp.fs.dispatch(op,r,pl == mpl ? "" : normalizedPath.substring(mpl+1),arg1,arg2);
1258                 }
1259             }
1260             return root.dispatch(op,r,normalizedPath,arg1,arg2);
1261         }
1262
1263         public final FD open(UnixRuntime r, String path, int flags, int mode) throws ErrnoException { return (FD) fsop(FS.OPEN,r,path,flags,mode); }
1264         public final FStat stat(UnixRuntime r, String path) throws ErrnoException { return (FStat) fsop(FS.STAT,r,path,0,0); }
1265         public final FStat lstat(UnixRuntime r, String path) throws ErrnoException { return (FStat) fsop(FS.LSTAT,r,path,0,0); }
1266         public final void mkdir(UnixRuntime r, String path, int mode) throws ErrnoException { fsop(FS.MKDIR,r,path,mode,0); }
1267         public final void unlink(UnixRuntime r, String path) throws ErrnoException { fsop(FS.UNLINK,r,path,0,0); }
1268
1269         private static class CacheEnt {
1270             public final long time;
1271             public final long size;
1272             public final Object o;
1273             public CacheEnt(long time, long size, Object o) { this.time = time; this.size = size; this.o = o; }
1274         }
1275     }
1276
1277     public abstract static class FS {
1278         static final int OPEN = 1;
1279         static final int STAT = 2;
1280         static final int LSTAT = 3;
1281         static final int MKDIR = 4;
1282         static final int UNLINK = 5;
1283
1284         GlobalState owner;
1285         int devno;
1286
1287         Object dispatch(int op, UnixRuntime r, String path, int arg1, int arg2) throws ErrnoException {
1288             switch(op) {
1289                 case OPEN: return open(r,path,arg1,arg2);
1290                 case STAT: return stat(r,path);
1291                 case LSTAT: return lstat(r,path);
1292                 case MKDIR: mkdir(r,path,arg1); return null;
1293                 case UNLINK: unlink(r,path); return null;
1294                 default: throw new Error("should never happen");
1295             }
1296         }
1297
1298         public FStat lstat(UnixRuntime r, String path) throws ErrnoException { return stat(r,path); }
1299
1300         // If this returns null it'll be truned into an ENOENT
1301         public abstract FD open(UnixRuntime r, String path, int flags, int mode) throws ErrnoException;
1302         // If this returns null it'll be turned into an ENOENT
1303         public abstract FStat stat(UnixRuntime r, String path) throws ErrnoException;
1304         public abstract void mkdir(UnixRuntime r, String path, int mode) throws ErrnoException;
1305         public abstract void unlink(UnixRuntime r, String path) throws ErrnoException;
1306     }
1307
1308     // chroot support should go in here if it is ever implemented chroot support in here
1309     private String normalizePath(String path) {
1310         boolean absolute = path.startsWith("/");
1311         int cwdl = cwd.length();
1312
1313         // NOTE: This isn't just a fast path, it handles cases the code below doesn't
1314         if(!path.startsWith(".") && path.indexOf("./") == -1 && path.indexOf("//") == -1 && !path.endsWith("."))
1315             return absolute ? path.substring(1) : cwdl == 0 ? path : path.length() == 0 ? cwd : cwd + "/" + path;
1316
1317         char[] in = new char[path.length()+1];
1318         char[] out = new char[in.length + (absolute ? -1 : cwd.length())];
1319         int inp=0, outp=0;
1320
1321         if(absolute) {
1322             do { inp++; } while(in[inp] == '/');
1323         } else if(cwdl != 0) {
1324             cwd.getChars(0,cwdl,out,0);
1325             outp = cwdl;
1326         }
1327
1328         path.getChars(0,path.length(),in,0);
1329         while(in[inp] != 0) {
1330             if(inp != 0) {
1331                 while(in[inp] != 0 && in[inp] != '/') { out[outp++] = in[inp++]; }
1332                 if(in[inp] == '\0') break;
1333                 while(in[inp] == '/') inp++;
1334             }
1335
1336             // Just read a /
1337             if(in[inp] == '\0') break;
1338             if(in[inp] != '.') { out[outp++] = '/'; out[outp++] = in[inp++]; continue; }
1339             // Just read a /.
1340             if(in[inp+1] == '\0' || in[inp+1] == '/') { inp++; continue; }
1341             if(in[inp+1] == '.' && (in[inp+2] == '\0' || in[inp+2] == '/')) { // ..
1342                 // Just read a /..{$,/}
1343                 inp += 2;
1344                 if(outp > 0) outp--;
1345                 while(outp > 0 && out[outp] != '/') outp--;
1346                 //System.err.println("After ..: " + new String(out,0,outp));
1347                 continue;
1348             }
1349             // Just read a /.[^.] or /..[^/$]
1350             inp++;
1351             out[outp++] = '/';
1352             out[outp++] = '.';
1353         }
1354         if(outp > 0 && out[outp-1] == '/') outp--;
1355         //System.err.println("normalize: " + path + " -> " + new String(out,0,outp) + " (cwd: " + cwd + ")");
1356         return new String(out,0,outp);
1357     }
1358
1359     FStat hostFStat(final File f, Object data) {
1360         boolean e = false;
1361         try {
1362             FileInputStream fis = new FileInputStream(f);
1363             switch(fis.read()) {
1364                 case '\177': e = fis.read() == 'E' && fis.read() == 'L' && fis.read() == 'F'; break;
1365                 case '#': e = fis.read() == '!';
1366             }
1367             fis.close();
1368         } catch(IOException e2) { }
1369         HostFS fs = (HostFS) data;
1370         final int inode = fs.inodes.get(f.getAbsolutePath());
1371         final int devno = fs.devno;
1372         return new HostFStat(f,e) {
1373             public int inode() { return inode; }
1374             public int dev() { return devno; }
1375         };
1376     }
1377
1378     FD hostFSDirFD(File f, Object _fs) {
1379         HostFS fs = (HostFS) _fs;
1380         return fs.new HostDirFD(f);
1381     }
1382
1383     public static class HostFS extends FS {
1384         InodeCache inodes = new InodeCache(4000);
1385         protected File root;
1386         public File getRoot() { return root; }
1387
1388         static File hostRootDir() {
1389             if(Platform.getProperty("nestedvm.root") != null) {
1390                 File f = new File(Platform.getProperty("nestedvm.root"));
1391                 if(f.isDirectory()) return f;
1392                 // fall through to case below
1393             }
1394             String cwd = Platform.getProperty("user.dir");
1395             File f = new File(cwd != null ? cwd : ".");
1396             if(!f.exists()) throw new Error("Couldn't get File for cwd");
1397             f = new File(f.getAbsolutePath());
1398             while(f.getParent() != null) f = new File(f.getParent());
1399             // This works around a bug in some versions of ClassPath
1400             if(f.getPath().length() == 0) f = new File("/");
1401             return f;
1402         }
1403
1404         private File hostFile(String path) {
1405             char sep = File.separatorChar;
1406             if(sep != '/') {
1407                 char buf[] = path.toCharArray();
1408                 for(int i=0;i<buf.length;i++) {
1409                     char c = buf[i];
1410                     if(c == '/') buf[i] = sep;
1411                     else if(c == sep) buf[i] = '/';
1412                 }
1413                 path = new String(buf);
1414             }
1415             return new File(root,path);
1416         }
1417
1418         public HostFS() { this(hostRootDir()); }
1419         public HostFS(String root) { this(new File(root)); }
1420         public HostFS(File root) { this.root = root; }
1421
1422
1423         public FD open(UnixRuntime r, String path, int flags, int mode) throws ErrnoException {
1424             final File f = hostFile(path);
1425             return r.hostFSOpen(f,flags,mode,this);
1426         }
1427
1428         public void unlink(UnixRuntime r, String path) throws ErrnoException {
1429             File f = hostFile(path);
1430             if(r.sm != null && !r.sm.allowUnlink(f)) throw new ErrnoException(EPERM);
1431             if(!f.exists()) throw new ErrnoException(ENOENT);
1432             if(!f.delete()) throw new ErrnoException(EPERM);
1433         }
1434
1435         public FStat stat(UnixRuntime r, String path) throws ErrnoException {
1436             File f = hostFile(path);
1437             if(r.sm != null && !r.sm.allowStat(f)) throw new ErrnoException(EACCES);
1438             if(!f.exists()) return null;
1439             return r.hostFStat(f,this);
1440         }
1441
1442         public void mkdir(UnixRuntime r, String path, int mode) throws ErrnoException {
1443             File f = hostFile(path);
1444             if(r.sm != null && !r.sm.allowWrite(f)) throw new ErrnoException(EACCES);
1445             if(f.exists() && f.isDirectory()) throw new ErrnoException(EEXIST);
1446             if(f.exists()) throw new ErrnoException(ENOTDIR);
1447             File parent = getParentFile(f);
1448             if(parent!=null && (!parent.exists() || !parent.isDirectory())) throw new ErrnoException(ENOTDIR);
1449             if(!f.mkdir()) throw new ErrnoException(EIO);
1450         }
1451
1452         private static File getParentFile(File f) {
1453             String p = f.getParent();
1454             return p == null ? null : new File(p);
1455         }
1456
1457         public class HostDirFD extends DirFD {
1458             private final File f;
1459             private final File[] children;
1460             public HostDirFD(File f) {
1461                 this.f = f;
1462                 String[] l = f.list();
1463                 children = new File[l.length];
1464                 for(int i=0;i<l.length;i++) children[i] = new File(f,l[i]);
1465             }
1466             public int size() { return children.length; }
1467             public String name(int n) { return children[n].getName(); }
1468             public int inode(int n) { return inodes.get(children[n].getAbsolutePath()); }
1469             public int parentInode() {
1470                 File parent = getParentFile(f);
1471                 // HACK: myInode() isn't really correct  if we're not the root
1472                 return parent == null ? myInode() : inodes.get(parent.getAbsolutePath());
1473             }
1474             public int myInode() { return inodes.get(f.getAbsolutePath()); }
1475             public int myDev() { return devno; }
1476         }
1477     }
1478
1479     private static void putInt(byte[] buf, int off, int n) {
1480         buf[off+0] = (byte)((n>>>24)&0xff);
1481         buf[off+1] = (byte)((n>>>16)&0xff);
1482         buf[off+2] = (byte)((n>>> 8)&0xff);
1483         buf[off+3] = (byte)((n>>> 0)&0xff);
1484     }
1485
1486     public static abstract class DirFD extends FD {
1487         private int pos = -2;
1488
1489         protected abstract int size();
1490         protected abstract String name(int n);
1491         protected abstract int inode(int n);
1492         protected abstract int myDev();
1493         protected abstract int parentInode();
1494         protected abstract int myInode();
1495         public int flags() { return O_RDONLY; }
1496
1497         public int getdents(byte[] buf, int off, int len) {
1498             int ooff = off;
1499             int ino;
1500             int reclen;
1501             OUTER: for(;len > 0 && pos < size();pos++){
1502                 switch(pos) {
1503                     case -2:
1504                     case -1:
1505                         ino = pos == -1 ? parentInode() : myInode();
1506                         if(ino == -1) continue;
1507                         reclen = 9 + (pos == -1 ? 2 : 1);
1508                         if(reclen > len) break OUTER;
1509                         buf[off+8] = '.';
1510                         if(pos == -1) buf[off+9] = '.';
1511                         break;
1512                     default: {
1513                         String f = name(pos);
1514                         byte[] fb = getBytes(f);
1515                         reclen = fb.length + 9;
1516                         if(reclen > len) break OUTER;
1517                         ino = inode(pos);
1518                         System.arraycopy(fb,0,buf,off+8,fb.length);
1519                     }
1520                 }
1521                 buf[off+reclen-1] = 0; // null terminate
1522                 reclen = (reclen + 3) & ~3; // add padding
1523                 putInt(buf,off,reclen);
1524                 putInt(buf,off+4,ino);
1525                 off += reclen;
1526                 len -= reclen;
1527             }
1528             return off-ooff;
1529         }
1530
1531         protected FStat _fstat() {
1532             return new FStat() {
1533                 public int type() { return S_IFDIR; }
1534                 public int inode() { return myInode(); }
1535                 public int dev() { return myDev(); }
1536             };
1537         }
1538     }
1539
1540     public static class DevFS extends FS {
1541         private static final int ROOT_INODE = 1;
1542         private static final int NULL_INODE = 2;
1543         private static final int ZERO_INODE = 3;
1544         private static final int FD_INODE = 4;
1545         private static final int FD_INODES = 32;
1546
1547         private abstract class DevFStat extends FStat {
1548             public int dev() { return devno; }
1549             public int mode() { return 0666; }
1550             public int type() { return S_IFCHR; }
1551             public int nlink() { return 1; }
1552             public abstract int inode();
1553         }
1554
1555         private abstract class DevDirFD extends DirFD {
1556             public int myDev() { return devno; }
1557         }
1558
1559         private FD devZeroFD = new FD() {
1560             public int read(byte[] a, int off, int length) {
1561                 /*Arrays.fill(a,off,off+length,(byte)0);*/
1562                 for(int i=off;i<off+length;i++) a[i] = 0;
1563                 return length;
1564             }
1565             public int write(byte[] a, int off, int length) { return length; }
1566             public int seek(int n, int whence) { return 0; }
1567             public FStat _fstat() { return new DevFStat(){ public int inode() { return ZERO_INODE; } }; }
1568             public int flags() { return O_RDWR; }
1569         };
1570         private FD devNullFD = new FD() {
1571             public int read(byte[] a, int off, int length) { return 0; }
1572             public int write(byte[] a, int off, int length) { return length; }
1573             public int seek(int n, int whence) { return 0; }
1574             public FStat _fstat() { return new DevFStat(){ public int inode() { return NULL_INODE; } }; }
1575             public int flags() { return O_RDWR; }
1576         };
1577
1578         public FD open(UnixRuntime r, String path, int mode, int flags) throws ErrnoException {
1579             if(path.equals("null")) return devNullFD;
1580             if(path.equals("zero")) return devZeroFD;
1581             if(path.startsWith("fd/")) {
1582                 int n;
1583                 try {
1584                     n = Integer.parseInt(path.substring(4));
1585                 } catch(NumberFormatException e) {
1586                     return null;
1587                 }
1588                 if(n < 0 || n >= OPEN_MAX) return null;
1589                 if(r.fds[n] == null) return null;
1590                 return r.fds[n].dup();
1591             }
1592             if(path.equals("fd")) {
1593                 int count=0;
1594                 for(int i=0;i<OPEN_MAX;i++) if(r.fds[i] != null) { count++; }
1595                 final int[] files = new int[count];
1596                 count = 0;
1597                 for(int i=0;i<OPEN_MAX;i++) if(r.fds[i] != null) files[count++] = i;
1598                 return new DevDirFD() {
1599                     public int myInode() { return FD_INODE; }
1600                     public int parentInode() { return ROOT_INODE; }
1601                     public int inode(int n) { return FD_INODES + n; }
1602                     public String name(int n) { return Integer.toString(files[n]); }
1603                     public int size() { return files.length; }
1604                 };
1605             }
1606             if(path.equals("")) {
1607                 return new DevDirFD() {
1608                     public int myInode() { return ROOT_INODE; }
1609                     // HACK: We don't have any clean way to get the parent inode
1610                     public int parentInode() { return ROOT_INODE; }
1611                     public int inode(int n) {
1612                         switch(n) {
1613                             case 0: return NULL_INODE;
1614                             case 1: return ZERO_INODE;
1615                             case 2: return FD_INODE;
1616                             default: return -1;
1617                         }
1618                     }
1619
1620                     public String name(int n) {
1621                         switch(n) {
1622                             case 0: return "null";
1623                             case 1: return "zero";
1624                             case 2: return "fd";
1625                             default: return null;
1626                         }
1627                     }
1628                     public int size() { return 3; }
1629                 };
1630             }
1631             return null;
1632         }
1633
1634         public FStat stat(UnixRuntime r,String path) throws ErrnoException {
1635             if(path.equals("null")) return devNullFD.fstat();
1636             if(path.equals("zero")) return devZeroFD.fstat();
1637             if(path.startsWith("fd/")) {
1638                 int n;
1639                 try {
1640                     n = Integer.parseInt(path.substring(3));
1641                 } catch(NumberFormatException e) {
1642                     return null;
1643                 }
1644                 if(n < 0 || n >= OPEN_MAX) return null;
1645                 if(r.fds[n] == null) return null;
1646                 return r.fds[n].fstat();
1647             }
1648             if(path.equals("fd")) return new FStat() { public int inode() { return FD_INODE; }   public int dev() { return devno; } public int type() { return S_IFDIR; } public int mode() { return 0444; }};
1649             if(path.equals(""))   return new FStat() { public int inode() { return ROOT_INODE; } public int dev() { return devno; } public int type() { return S_IFDIR; } public int mode() { return 0444; }};
1650             return null;
1651         }
1652
1653         public void mkdir(UnixRuntime r, String path, int mode) throws ErrnoException { throw new ErrnoException(EROFS); }
1654         public void unlink(UnixRuntime r, String path) throws ErrnoException { throw new ErrnoException(EROFS); }
1655     }
1656 }